JP6665042B2 - 基板処理装置、基板処理装置の洗浄方法及び記憶媒体 - Google Patents

基板処理装置、基板処理装置の洗浄方法及び記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は、基板処理装置において回転する基板から飛散する処理液を受け止めるカップ体の洗浄技術に関するものである。
半導体製造装置の製造において、回転する半導体ウエハ等の基板の表面に薬液等の処理液を供給して基板に液処理が施される。回転する基板に供給された後に遠心力により基板から飛散する処理液は、基板の周囲に配置された液受けカップにより受け止められる。通常、液受けカップは、相対的に上下動可能な複数のカップ体から構成される。各カップ体は、概ね円筒形の円筒部と、円筒部の上端から半径方向内側に張り出す傾斜した張出部とを有している。
基板からミストまたは液滴の形態で飛散する薬液は張出部表面に留まり易い。張出部表面に留まった薬液または薬液中に含まれる反応生成物が張出部で固化した後剥離すると、基板へのパーティクル付着の原因となる。このため、カップ体特にその張出部は定期的に洗浄される。
カップ体の張出部を含めた基板の周囲の部材を洗浄する方法が特許文献1、2等により知られている。基板保持部により保持されて回転する洗浄用治具に洗浄液が供給され、遠心力により洗浄液が洗浄用治具から飛散する。洗浄用治具には洗浄液の飛散を案内するガイド面(例えば傾斜面)が設けられている。洗浄用治具の回転速度、洗浄液の供給流量等を調節することにより、様々な高さまたは角度で洗浄液を飛散させることができる。
しかしながら、上述した従来技術には、液受けカップのカップ体の張出部をムラ無く洗浄するという点で改善の余地がある。
特開2000−315671号公報 特開2014−130935号公報
本発明は、液受けカップのカップ体の張出部をムラ無く洗浄することができる技術を提供することを目的としている。
本発明の一実施形態によれば、基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第1カップ体及び第2カップ体を有する液受けカップであって、前記第1カップ体が第1筒状部と前記第1筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第1張出部とを有し、前記第2カップ体が第2筒状部と前記第2筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第2張出部とを有し、前記第1筒状部が前記第2筒状部の半径方向外側に位置し、前記第1張出部が前記第2張出部の上方に位置し、前記第2張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、前記第1張出部及び前記第2張出部が離間している第1状態と、前記第1張出部及び前記第2張出部が前記第1状態より近接している第2状態とをとることができるように、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、前記第1状態にあるときに、前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第1隙間が形成され、かつ、前記第1隙間より半径方向内側における前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第2隙間が形成され、前記第1隙間は前記第2隙間よりも狭く、前記第2隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた基板処理装置が提供される。
本発明の他の実施形態によれば、基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第1カップ体及び第2カップ体を有する液受けカップであって、前記第1カップ体が第1筒状部と前記第1筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第1張出部とを有し、前記第2カップ体が第2筒状部と前記第2筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第2張出部とを有し、前記第1筒状部が前記第2筒状部の半径方向外側に位置し、前記第1張出部が前記第2張出部の上方に位置し、前記第2張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、前記第1張出部及び前記第2張出部が離間している第1状態と、前記第1張出部及び前記第2張出部が前記第1状態より近接している第2状態とをとることができるように、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、前記第1張出部及び前記第2張出部が離間している第1状態と、前記第1張出部及び前記第2張出部が前記第1状態より近接している第2状態とをとることができるように、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、前記第1状態にあるときに、前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第1隙間が形成され、かつ、前記第1隙間より半径方向内側における前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第2隙間が形成され、前記第1隙間は前記第2隙間よりも狭く、前記第2隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた基板処理装置を洗浄する方法において、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させることにより前記第2状態を確立する工程と、前記洗浄液ノズルから前記第2隙間に洗浄液を供給する工程と、を備えた基板処理装置の洗浄方法が提供される。
本発明のさらに他の実施形態によれば、基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して上記の基板処理装置の洗浄方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体が提供される。
上記本発明の実施形態によれば、液受けカップのカップ体の張出部をムラ無く洗浄することができる。
本発明の基板処理装置の一実施形態に係る基板処理システムの全体構成を概略的に示す平面図である。 図1の基板処理システムに含まれる処理ユニットの構成を概略的に示す縦断面図である。 図3の領域IIIを拡大して詳細に示す縦断面図である。 第1カップ体を図3におけるIV−IV線に沿って切断した断面図であり(これは第1カップ体の張出部の底面図でもある)、第2カップ体及び第3カップ体は示されていない。 第1張出部と第2張出部との間に洗浄液が満たされた状態を示す断面図である。 第1張出部及び第2張出部の先端部の他の形状を示す断面図である。 第1張出部及び第2張出部の先端部の更に他の形状を示す断面図である。 第1張出部及び第2張出部の他の実施形態を示す断面図である。
以下に添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ(以下ウエハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウエハWの搬送を行う。
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウエハWの搬送を行う。
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウエハWに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウエハWを取り出し、取り出したウエハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウエハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
処理ユニット16へ搬入されたウエハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウエハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
次に処理ユニット16の構成について図2を参照して説明する。
図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、液受けカップ50とを備える。
チャンバ20は、基板保持機構30と処理流体供給部40と液受けカップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。
基板保持機構30は、基板保持部31と、回転軸32と、回転駆動部33とを備える。基板保持部31はウエハWを水平に保持し、回転駆動部33が回転軸32を介してウエハWを鉛直軸線周りに回転させる。
処理流体供給部40は、ウエハWに対して処理流体(処理液、処理ガス等)を供給する。処理流体供給部40は、基板保持部31に保持されて回転するウエハWに向けて処理液を吐出(供給)する複数の処理液ノズル41,42,43を備えている。例えば処理液ノズル41から酸性洗浄液(例えばDHF(希フッ酸))及びDIW(脱イオン水つまり純水)のいずれか一方が選択的に吐出され、処理液ノズル42からはアルカリ性洗浄液(例えばSC−1)及びDIWのいずれか一方が選択的に吐出され、処理液ノズル43からは乾燥補助用の有機溶剤例えばIPA(イソプロピルアルコール)が吐出される。各処理液ノズル(41〜43)には、処理液供給源に接続されるとともに開閉弁及び流量調整弁等の流量調整器が介設された処理液供給路を備えた図示しない処理液供給機構から、それぞれの処理液が供給される。
液受けカップ50は、複数のカップ体、図示例では3つのカップ体(51,52,53)を有しており、これら3つのうちの少なくとも1つ(図示例では2つ)が流路切り替えのために可動である。詳細には、液受けカップ50は、最も外側に位置する不動の環状の第1カップ体51と、その内側に位置する昇降可能な環状の第2カップ体52と、さらにその内側に位置する昇降可能な環状の第3カップ体53と、さらにその内側に位置する不動の内壁54とを有している。
図3に示すように、第1カップ体51は、筒状部5101と、筒状部5101の上端から半径方向内側に張り出すリング状(円環状)の張出部5102とを有している。 第2カップ体52は、筒状部5201と、筒状部5201の上端から半径方向内側に張り出すリング状(円環状)の張出部5202とを有している。第3カップ体53は、筒状部5301と、筒状部5301の上端から半径方向内側に張り出すリング状(円環状)の張出部5302とを有している。
なお、本明細書において、「半径方向(径方向)」及び「円周方向(周方向)」と記載する場合、特に断り書きが無い限り、全体として概ね回転体(幾何学用語における回転体)として形成された液受けカップにおける中心軸線(これは基板保持部31の回転中心軸線と同じである)を中心とする半径(または直径)方向及び円周の方向を意味している。
第2カップ体52及び第3カップ体53は、図2に概略的に示したそれぞれの昇降機構52A、53Aにより昇降する。図2の左側には共に上昇位置にある第2カップ体52及び第3カップ体53が示され、図2の右側には共に下降位置にある第2カップ体52及び第3カップ体53が示されている。第1〜第3カップ体51〜53及び内壁54は回転しない。第1カップ体51と第2カップ体52との間には第1流路511が形成され、第2カップ体52と第3カップ体53との間には第2流路521が形成され、第3カップ体53と内壁54との間には第3流路531が形成される。
液受けカップ50の底部には、第1流路511、第2流路521及び第3流路531に連通するカップ排気口55が形成されている。カップ排気口55には、カップ排気路56が接続されている。カップ排気路56にはバタフライ弁57が介設されており、バタフライ弁57の開度を調整することにより、カップ排気路56を介した液受けカップ50からの排気流量を調整することができる。
第1流路511、第2流路521及び第3流路531の各々の途中に屈曲部が設けられており、屈曲部で急激に向きを変えられることにより各流路を流れる気液混合流体から液体成分が分離される。分離された液体成分は、第1流路511に対応する液受け512、第2流路521に対応する液受け522、及び第3流路531に対応する液受け532内に落下する。液受け512、322、332は、それぞれに対応する排液口513、523、533を介して、工場の酸性液体排液系、アルカリ性液体排液系、有機系排液系(いずれも図示せず)に接続されている。
第1カップ体51及び第2カップ体52を相対的に鉛直方向に移動させることにより、第1カップ体51と第2カップ体52は、それぞれの張出部5102、5202が互いに離間している第1状態と、第1状態より近接している第2状態とをとることができる。また、第2カップ体52及び第3カップ体53を相対的に鉛直方向に移動させることにより、第2カップ体52と第3カップ体53は、それぞれの張出部5202、5302が互いに離間している第3状態と、第3状態より近接している第4状態とをとることができる。
張出部5102、5202、5302の下面5103、5203、5303の先端部(内周端部)には、下向きの突起5104、5204、5304がそれぞれ形成されており、第1カップ体51と第2カップ体52とが第2状態にあるときに、第1カップ体51の突起5104は第2カップ体52の上面5205の先端部(内周端部)に接触し、第1カップ体51と第2カップ体52との間の第1流路511が閉鎖される。また、第2カップ体52と第3カップ体53とが第4状態にあるときに、第2カップ体52の突起5204は第3カップ体52の上面5305の先端部(内周端部)に接触し、第2カップ体52と第3カップ体53との間の第2流路521が閉鎖される。
第3カップ体53を下降位置に位置させると、第3カップ体53の突起5304は内壁54に設けられた周方向突起の形態の受け面5405に接触し、第3カップ体53と内壁54との間の第3流路531が閉鎖される。
第1カップ体51と第2カップ体52とが上下方向に重なっているリング状(円環状)領域(但し突起5104が設けられている領域を除く)内において、第1カップ体51の筒状部5101の内周面から半径方向内側に向けて延びるリング状(円環状)隙間形成部5106(下方に突出している部分)が張出部5102の下面5103に設けられている。隙間形成部5106は張出部5102の全周にわたって円周方向に連続的に設けられている。隙間形成部5106の下面と張出部5202の上面との間の隙間G1は、第1カップ体51の張出部5102のうちの隙間形成部5106が設けられていない部分(隙間形成部5106よりも半径方向内側)の下面と張出部5202の上面との間の隙間G2よりも狭くなっている。
隙間G1の大きさは、隙間G1の全域に洗浄液が広がることができる程度には大きく、しかしながら隙間G1から容易には洗浄液が流出しない程度に小さいような値とすることが好ましく、例えば0.1〜0.5mm程度である。
なお、上記の説明では、第1カップ体51の張出部5012の下面5103に2つのリング状の突起5104と隙間形成部5106を設けたものとしたが、この構成は、下面5103の隙間G2に対応する部分にリング状の幅広の溝を設けたものと見なすこともできる。
第2カップ体52の張出部5202には、洗浄液例えばDIWを吐出する複数、図示例では4つ(この数に限定されない)の洗浄液ノズル5501が設けられている。複数例えば4つの洗浄液ノズル5501は、例えば同じ半径方向位置において、円周方向に等間隔を空けて設けられている。各洗浄液ノズル5501は、例えば、張出部5102に穿たれた貫通穴に埋め込まれたパイプ状部材により形成することができる。各洗浄液ノズル5501には、図3に概略的に示された開閉弁5502が解説された洗浄液ライン5503を介して、洗浄液供給源5504から洗浄液が供給される。
隙間形成部5106の下面には、洗浄液ノズル5501から供給された洗浄液を隙間G2に導くための複数の径方向溝5109が形成されている。径方向溝5109の溝底面(溝の上端面)とこれに対向する張出部5202の上面との間の隙間は、隙間G1より広い。径方向溝5109は、半径方向内側へ向けて延び、隙間G2と連通している。径方向溝5109は、洗浄液ノズル5510と同じ数設けられている。洗浄液ノズル5501は、径方向溝5109に対向する位置において張出部5202に設けられ、径方向溝5109に向けて洗浄液を供給する。径方向溝824は、厳密に径方向に延びている必要はなく、径方向に対して角度を成して延びていても構わない。
各洗浄液ノズル5501は、対応する径方向溝5109の半径方向外側端部の真下に位置していることが好ましい。この場合、図4では、径方向溝5109の半径方向外側端部5109N(一箇所だけ示した)の真下に、洗浄液ノズル5501が位置している。但し、各洗浄液ノズル5501は、対応する径方向溝5109の半径方向外側端部よりも半径方向内側に位置させても構わない。なお、図4において、外側から3番目の鎖線で示した円は、第2カップ体52の筒状部5201の外周面の輪郭に対応する。
各洗浄液ノズル5501の真上の位置よりも半径方向内側の位置において、突起5106には、円周方向に延びる円周溝5110が形成されている。円周溝5110は全ての径方向溝5109と交差し、全ての径方向溝5109と連通している。円周溝5110は、洗浄液ノズル5501から吐出された洗浄液を円周方向に拡散させる役割を果たす。半径方向外側領域5107内において、突起5106に複数の円周溝5110を同心円状に形成してもよい。
第2カップ体52の張出部5202の下面及び第3カップ体53の張出部5302の上面は、第1カップ体51の張出部5102の下面及び第2カップ体52の張出部5202の上面とそれぞれ同様に構成されており、重複説明は省略する。なお、第2カップ体52の張出部5202の下面5203に設けられている構成要素に付けられている参照符号は、第1カップ体51の張出部5102の下面5103に設けられている構成要素に付けられている参照符号と百の桁のみが異なる(「1」と「2」)。同様に、第3カップ体53の張出部5302の上面5205に設けられている構成要素に付けられている参照符号は、第2カップ体52の張出部5202の上面5205に設けられている構成要素に付けられている参照符号と百の桁のみが異なる(「2」と「3」)。第3カップ体53の張出部5302にも、第2カップ体52の張出部5202における態様と同様の態様で、洗浄液ノズル5501が設けられている。
チャンバ20(処理ユニット16のハウジング)の下部であって、かつ、液受けカップ50の外部には、チャンバ20内の雰囲気を排気するためのチャンバ排気口62が設けられている。チャンバ排気口62にはチャンバ排気路64が接続されている。チャンバ排気路64には、バタフライ弁66が介設されている。
チャンバ排気路64はカップ排気路56に合流する。カップ排気路56には切替弁80が設けられている。切替弁80の切替え状態に応じて、カップ排気路56から排出されるガスが、酸性ガス排気ライン81、アルカリ性ガス排気ライン82または有機ガス排気ライン83のいずれかに排出される。各排気ライン81〜83は負圧になっているため、切替弁80の切替状態に応じて、液受けカップ50の内部空間及びチャンバ20の内部空間が吸引される。
次に、制御装置4による制御の下で自動的に行われる処理ユニット16の動作について簡単に説明する。
ウエハWが基板保持機構によりより保持されて回転する。回転するウエハWには、予め定められた処理レシピに従い異なる種類の処理液が処理液ノズル41〜43のいずれかから供給される。ウエハWに供給されている処理液の種類に応じて、第2カップ体52及び第3カップ体53の上下方向位置、並びに切替弁80の状態が切り替えられる。
酸性薬液洗浄処理を行う場合、第2カップ体52及び第3カップ体53の両方を下降位置(図1の右側に示す位置)に位置させ、第1カップ体51と第2カップ体52との間の第1流路511を開放する。このとき、処理液ノズル41から供給された後に回転するウエハWから飛散する酸性薬液は、第1流路511に流入する。またこのとき、FFU21から供給されてウエハWの上方の空間に存在する清浄エアは、液受けカップ50内に流入し、第1流路511を通って流れ、カップ排気口55から排出され、カップ排気路56及び切替弁80を通って酸性ガス排気ライン81に流れる。
このとき、酸性薬液は、ウエハへWの衝突により、或いは第1カップ体51等への衝突により、一部がミスト状となっており、このミストは第1流路511を通って流れる気流に乗って、カップ排気口55に向かって流れる。ミストの大部分は、第1流路511の途中に設けられた屈曲部の壁体に捕捉され、液受け512に落下する。また、第1流路511に面する第1カップ体51及び第2カップ体52の表面に沿って流下する酸性薬液も液受け512に落下する。液受け512に落ちた酸性薬液は、排液口513を介して液受けカップ50内から排出される。
また、チャンバ20の内部空間の液受けカップ50の周辺の空間に存在するガスがチャンバ排気口62から排出され、チャンバ排気路64及び切替弁80を通って酸性ガス排気ライン81に流れる。
アルカリ性薬液洗浄処理を行う場合、第2カップ体52を上昇位置に位置させ、第3カップ体53を下降位置に位置させ、第2カップ体52と第3カップ体53との間の第2流路521を開放する。有機溶剤処理を行う場合には、第2カップ体52及び第3カップ体53の両方を上昇位置に位置させ、第3カップ体53と内壁54の間の第3流路531を開放する。ノズル(41〜43)からDIWを供給する場合には、DIW供給の直前に供給された処理液の供給時と同じ位置に第2カップ体52及び第3カップ体53を位置させる。第2流路521及び第3流路531内における処理液の流れの態様は、第1流路511内における処理液の流れの態様と同様であるため、重複説明は省略する。
前述したように、ミスト状の処理液が第1流路511を通って流れるときに、処理液の大半は対応する排液口513まで流下してゆくが、一部は、第1流路511を構成する第1カップ体51及び第2カップ体52の壁面に付着して当該壁面上に留まる。特に、 第1カップ体51の張出部5102の下面5103、第2カップ体52の張出部5202の上面5205には、特に処理液が表面に留まる傾向にある。処理液には反応生成物も含まれている。この処理液が乾燥して固形物が下面5103または上面5205に堆積し、その後剥離すると、パーティクル発生の要因となり得る。このため、下面5103及び上面5205が定期的に洗浄される。「定期的」な洗浄を行う時点は、前回の洗浄後に予め定められた枚数(1枚または複数枚)のウエハWを処理された時点でもよいし、前回の洗浄から予め定められた時間が経過した時点でもよい。
以下に下面5103及び上面5205の洗浄方法について説明する。まず、第2カップ体52を上昇させて、第2カップ体52の張出部5202を第1カップ体51の張出部5102が近接している第2状態とする。
次に、洗浄液ノズル5501から洗浄液を吐出する。各洗浄液ノズル5501から吐出された洗浄液は、対応する径方向溝5109を通って、第1カップ体51の張出部5102と第2カップ体52の張出部5202との間の比較的広い隙間G2に流入する。隙間G2に流入した洗浄液は隙間G2内を周方向に広がってゆく。このとき、洗浄液ノズル5501から吐出する洗浄液の流量は、隙間G1を通って筒状部5101と筒状部5201との間の隙間に流出する洗浄液の流量よりも多くしている。このため、隙間G2を全周にわたって洗浄液で満たすことができる。このとき、第1カップ体51の突起5104が、第2カップ体52の上面5205に接しているため、洗浄液が突起5104の下面と張出部5202の上面5205との間から漏出することは殆ど無い。このため、隙間G2内の周方向全域を均一に洗浄液で満たすことができる。
第1カップ体51の突起5104が、第2カップ体52の上面5205に接していなくてもよい。この場合、洗浄液ノズル5501から吐出する洗浄液の流量は、隙間G1を通って筒状部5101と筒状部5201との間の隙間に流出する洗浄液の流量と、第1カップ体51の突起5104と第2カップ体52の上面5205との間の隙間から流出する洗浄液の流量の合計よりも多くすればよい。
径方向溝5109内を流れる洗浄液は円周溝5110にも流入して周方向に広がってゆく。隙間G2、径方向溝5109及び円周溝5110が洗浄液で満たされると、隙間G1への洗浄液の拡散も進行してゆく。最終的には、第1カップ体51の張出部5102と第2カップ体52の張出部5202との間の空間の全域(つまり隙間G1+G2)が洗浄液で満たされる。この状態が図5に示されており、ドットで塗りつぶした領域に洗浄液が存在する。この洗浄液に、張出部5102の下面5103及び張出部5202の上面5205に付着した薬液及び反応生成物等の付着物が溶け込む。洗浄液に溶け込んだ付着物は、洗浄液とともに筒状部5101と筒状部5201との間の隙間に排出される。このようにして、張出部5102の下面5103をムラ無く洗浄することができる。さらに、張出部5202の上面5205も同時に洗浄することができる。
その後、第2カップ体52を下降させて、第2カップ体52の張出部5202が第1カップ体51の張出部5102から離間した第1状態とする。これにより、張出部5102と張出部5202との間にある洗浄液は、張出部5202の上面5205の傾斜に沿って半径方向外側に向けて流れ、筒状部5101と筒状部5201との間の隙間に落ち、最終的に液受けカップ50から排出される。以上により洗浄が終了する。
張出部5102と張出部5202との間の空間の全域が洗浄液で満たされた後、第1カップ体51及び第2カップ体52を第1状態とする前に、予め定められた時間だけ洗浄液ノズル5501からの洗浄液の吐出を継続してもよいし、満たされた後に直ちに、第1カップ体51及び第2カップ体52を第1状態としてもよい。
洗浄液ノズル5501からの洗浄液の吐出は、第1カップ体51及び第2カップ体52を第1状態とする前に停止してもよいし、第1状態とした後に、予め定められた時間だけ継続してもよい。
汚染状況次第では、第1カップ体51及び第2カップ体52を第2状態として隙間G1及び隙間G2に洗浄液を満たす工程と、第1カップ体51及び第2カップ体52を第1状態として隙間G1及び隙間G2から洗浄液を排出する工程とを複数回交互に繰り返し実行してもよい。
上記の説明では、第1カップ体51の下面5103及び第2カップ体52の上面5205の洗浄方法について説明したが、第2カップ体52の下面5203及び第3カップ体52の上面5305の洗浄も同様の手順で行うことができ、同様の効果を奏する。第2カップ体52及び第3カップ体53を第1状態/第2状態とする操作は、第2カップ体52及び第3カップ体53のいずれか一方を移動させることにより行うことができる。
上記の実施形態によれば、洗浄液が供給される張出部5102と張出部5202との間における隙間G1を、隙間G2より狭くしている。このため、重力の影響により、半径方向外側にゆくに従って傾斜している第2カップ体52の張出部5202の上面5205に沿って半径方向外向きに進もうとする洗浄液の動きが大幅に制限され、隙間G2の全域に確実に洗浄液を満たすことができる。隙間G2が全周にわたって洗浄液で満たされた後に、重力及び液圧により隙間G2より狭い隙間G1が満たされるため、隙間G1の全域に洗浄液を満たすことができる。このため、第1カップ体51の下面5103をムラ無く洗浄することができる。さらに、第2カップ体52の上面5205も同時にムラ無く洗浄することができる。
また、上記の実施形態によれば、隙間形成部5106に径方向溝5109が設けられ、洗浄液ノズル5501が洗浄液を径方向溝に向けて供給している。径方向溝5109を介して広い隙間G2に優先的に洗浄液が送られるようになっている。これにより、広い隙間G2の最も低い位置から高い位置に向かって順に洗浄液が満たされてゆくので、広い隙間G2を均一に洗浄液で満たすことができる。このため、第1カップ体51の下面5103をムラ無くかつ均一に洗浄することができる。さらに、第2カップ体52の上面5205も同時にムラ無くかつ均一に洗浄することができる。
さらに、上記の実施形態によれば、洗浄液ノズル5501が設けられている径方向位置よりも半径方向内側の位置に円周溝5110が設けられている。このため、狭い隙間G1のうちの円周溝5110よりも半径方向外側部分は、(広い隙間G2から重力により流下してくる洗浄液ではなく、円周溝5110から流下してくる洗浄液により満たすことができる。このため、円周溝5110を設けることにより、よりムラ無くかつ効率良く狭い隙間G1の全域を洗浄液で満たすことができる。このため、第1カップ体51の下面5103をよりムラ無くかつ効率的に洗浄することができる。さらに、第2カップ体52の上面5205も同時によりムラ無くかつ効率的に洗浄することができる。
図示された実施形態においては第1カップ体51の張出部5102及び第2カップ体52の張出部5202の先端部(内周端部)に下向きの突起5104、5204が設けられていたが、この突起5104、5204は必ずしも設けられていなくてもよい。例えば、図6に示すように、突起が無くても、第1カップ体51と第2カップ体52とが第2状態にあるとき、張出部5102の先端部が張出部5202の上面5205に接触し、かつ、接触部よりも半径方向外側に前述した隙間G1、G2が形成されるように張出部5102、5202が形成されていればよい。張出部5202、5302との関係においても同じことが言える。
また、図7に示すように、張出部5202の上面5205に、張出部5102の突起5104の少なくとも下端部を収容する凹部5211を形成してもよい。そうすることにより、突起5104と上面5205との間から半径方向内側への洗浄液のリークがより生じ難くなり、液充填効率及び洗浄効率が向上する。同様に、図示はしないが、張出部5302の上面5305に、張出部5202の突起5204の少なくとも下端部を収容する凹部を形成してもよい。
上記実施形態においては、隙間形成部5106には、径方向溝5109が形成されているが、径方向溝5109がなくてもよい。この場合、図8に示すように、洗浄液吐出ノズル5501Bが、第1カップ体51Bの隙間形成部5106Bよりも半径方向内側の位置において、第2張出部5202Bに設けられる。この場合にも、洗浄液吐出ノズル5501Bから供給される洗浄液によって、隙間形成部5106Bよりも半径方向内側にある第1カップ体51Bの張出部5102Bの下面と、第2カップ体52Bの張出部5202Bの上面との間の隙間G2を全周にわたって洗浄液で満たすことができる。また、隙間形成部5106Bの下面と張出部5202Bの上面との間の隙間G1も全周にわたって洗浄液で満たすことができる。洗浄液に溶け込んだ付着物は、洗浄液とともに筒状部5101Bと筒状部5201Bとの間の隙間に排出される。このようにして、第1張出部5102Bの下面を洗浄することができる。
W 基板
31 基板保持部
33 回転駆動部
41,42,43 処理液ノズル
50 液受けカップ
51 第1カップ体
5101 第1筒状部
5102 第1張出部
5103 第1張出部の下面
5106 隙間形成部
5107 半径方向外側領域
5108 半径方向内側領域
5109 径方向溝
5110 円周溝
52 第2カップ体
5201 第2筒状部
5202 第2張出部
5205 第2張出部の上面
52A 昇降機構
5501 洗浄液ノズル
G1 第1隙間
G2 第2隙間

Claims (12)

  1. 基板を水平に保持する基板保持部と、
    前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
    前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第1カップ体及び第2カップ体を有する液受けカップであって、前記第1カップ体が第1筒状部と前記第1筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第1張出部とを有し、前記第2カップ体が第2筒状部と前記第2筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第2張出部とを有し、前記第1筒状部が前記第2筒状部の半径方向外側に位置し、前記第1張出部が前記第2張出部の上方に位置し、前記第2張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、
    前記第1張出部及び前記第2張出部が離間している第1状態と、前記第1張出部及び前記第2張出部が前記第1状態より近接している第2状態とをとることができるように、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、
    前記第1状態にあるときに、前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第1隙間が形成され、かつ、前記第1隙間より半径方向内側における前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第2隙間が形成され、前記第1隙間は前記第2隙間よりも狭く、
    前記第2隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた
    基板処理装置。
  2. 前記第1隙間に対応する前記第1張出部の下面には、前記洗浄液ノズルから供給された洗浄液を前記第2隙間に導く半径方向に延びる径方向溝が形成されている、請求項1記載の基板処理装置。
  3. 前記洗浄液ノズルは、前記径方向溝に対向する位置において前記第2張出部に設けられている、請求項2記載の基板処理装置。
  4. 前記第1隙間に対応する前記第1張出部の下面には、前記径方向溝と交差し、円周方向に延びる円周溝が形成されている、請求項2または3記載の基板処理装置。
  5. 前記第2状態にあるときに、前記第1張出部の半径方向内側端部と前記第2張出部の半径方向内側端部とが接触する、請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記第1張出部の下面に下方に凸の円環形状の隙間形成部が設けられており、これにより前記第1隙間が前記第2隙間より狭くなっており、前記径方向溝及び前記円周溝は前記隙間形成部に形成されている、請求項4記載の基板処理装置。
  7. 基板を水平に保持する基板保持部と、
    前記基板保持部により保持された前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
    前記基板保持部の周囲に設けられるとともに、前記基板から飛散する前記処理液を受ける第1カップ体及び第2カップ体を有する液受けカップであって、前記第1カップ体が第1筒状部と前記第1筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第1張出部とを有し、前記第2カップ体が第2筒状部と前記第2筒状部の上端部から半径方向内向きに延びる第2張出部とを有し、前記第1筒状部が前記第2筒状部の半径方向外側に位置し、前記第1張出部が前記第2張出部の上方に位置し、前記第2張出部の上面が半径方向外側にゆくに従って低くなるように傾斜している、液受けカップと、
    前記第1張出部及び前記第2張出部が離間している第1状態と、前記第1張出部及び前記第2張出部が前記第1状態より近接している第2状態とをとることができるように、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、
    前記第1張出部及び前記第2張出部が離間している第1状態と、前記第1張出部及び前記第2張出部が前記第1状態より近接している第2状態とをとることができるように、前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させる昇降機構と、を備え、
    前記第1状態にあるときに、前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第1隙間が形成され、かつ、前記第1隙間より半径方向内側における前記第1張出部の下面と前記第2張出部の上面との間に第2隙間が形成され、前記第1隙間は前記第2隙間よりも狭く、
    前記第2隙間に洗浄液を供給する洗浄液ノズルを備えた
    基板処理装置を洗浄する方法において、
    前記第1カップ体及び前記第2カップ体のうちの少なくとも一方を鉛直方向に移動させることにより前記第2状態を確立する工程と、
    前記洗浄液ノズルから前記第2隙間に洗浄液を供給する工程と
    を備えた基板処理装置の洗浄方法。
  8. 前記第1隙間に対応する前記第1張出部の下面に半径方向に延びる径方向溝が形成され、
    前記洗浄液を供給する工程において、前記洗浄液ノズルから供給された洗浄液が前記径方向溝を介して前記第2隙間に導かれる、請求項7記載の基板処理装置の洗浄方法。
  9. 複数の前記径方向溝が前記第1張出部の下面に設けられ、複数の前記洗浄液ノズルが前記複数の径方向溝にそれぞれ対向する位置において、前記第2張出部に設けられており、
    前記洗浄液を供給する工程において、前記複数の洗浄液ノズルから供給された洗浄液がそれぞれ対応する径方向溝を介して前記第2隙間に導かれる、請求項8記載の基板処理装置の洗浄方法。
  10. 前記第1隙間に対応する前記第1張出部の下面には、前記径方向溝と交差し、円周方向に延びる円周溝が形成され、
    前記洗浄液を供給する工程において、前記洗浄液ノズルから供給されて前記円周溝を流れる洗浄液が前記円周溝に流入して、前記円周溝を介して円周方向に拡散する、請求項8または9記載の基板処理装置の洗浄方法。
  11. 前記第2状態を確立する工程において、前記第1張出部の半径方向内側端部と前記第2張出部の半径方向内側端部とが接触させられる、請求項7記載の基板処理装置の洗浄方法。
  12. 基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項7〜11のいずれか一項に記載の基板処理装置の洗浄方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
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